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멀티
CPU 대응 INtime에 대해
INtime 3.0 의 멀티 CPU 대응
INtime은 x86 아키텍쳐로 동작하는 리얼타임 OS확장입니다만, INtime Version 2.2까지는
싱글 CPU만의 대응이었습니다. CPU 개발이 진행되어, 판매되는 CPU에는 하이퍼스레딩 기능을 가지는 CPU나 복수의 코어를 가지는 것(듀얼
코어)가 일반적으로 되었습니다.
이러한 상황하에서 INtime 3.0은 멀티 CPU에 대응하게 되었습니다. 구버젼 INtime 2.2
이전으로는 하이퍼스레딩 기능을 무효로 할 필요가 있거나 복수 코어를 단수로서 동작시킬 필요가 있었습니다만, INtime 3.0에서는 복수
CPU로 동작하는 32bit Windows와 협조 동작하는 것이 가능해졌습니다.
2개의 동작 모드
INtime 3.0의 멀티 CPU 대응에의 어프로치는 두 개의 동작 모드
설정입니다：
공유(Shared) 모드
디폴트로 동작하는 모드입니다. 종래의 OSEM 아키텍쳐에 의해 Windows는 저priority(254)
리얼타임스레드로서 캡슐화해, INtime 커널이 문맥을 바꾸는 것으로 하나의 CPU를 공유해 동작합니다. 종래도 이 방식으로 동작하고
있었습니만, 복수의 CPU에 대응하고 있었었습니다. INtime 3.0에서는 아래그림과 같이 CPU를 공유합니다.
①Windows 스레드의 실행시, Windows의 환경에 있어서의 인터럽트는 사용 가능합니다.
②Windows 문맥시, RT인터럽트가 발생했을 경우, 제어는 RT커널에 바뀌어, RT핸들러가 그 이벤트를 처리합니다. 이것에 의해 복수의
RT스 레드를 실행, 제어할 수 있습니다.
③Windows의 프로세스와 인터럽트는 RT스레드의 처리가 완료할 때까지 정지하고 있습니다.
④실행 기다리는 RT스레드를 포함한 모든 RT스레드가 완료한 시점에서, 제어는 Windows에 바뀌어, 통상의 Windows 스케줄링이
재개됩니 다.
공유(Shared) 모드의 특징
- Windows 문맥으로 실행시에는 Windows 프로그램은 멀티 CPU를 모두 사용할 수 있습니다. 그
때문에 Windows는, 리얼타임 프로그램의 동작시 이외는 실장하는 모든 CPU를 사용해 동작할 수 있습니다.
- 인터럽트 응답 성능은 전유 모드와 비교하면 약간 뒤떨어집니다.
공유(Shared) 모드 동작시 CPU 이미지
INtime 공유 모드에 대하고, 종래와 같이 하나의 CPU를 공유합니다. Windows 문맥 동작시는
Windows의 인식하는 개수의 CPU를 사용해, INtime 문맥 동작시는 복수 CPU 중 하나를 사용해
실행합니다.
전유(Dedicated) 모드
다수 있는 CPU의 하나를 INtime 커널에 할당해 동작하는 모드입니다. 본모드로의 동작에는, 복수의 CPU로
I/O APIC를 가지는 플랫폼이 필수 조건입니다. 전유 모드를 구성하기 위해서는 CPU
전유 모드의 설정 순서를 참조해 주세요.
- ①Windows의 인터럽트가 발생시, I/O APIC는 인터럽트를 Windows용의 CPU에 통지합니다.
- ②RT의 인터럽트가 발생 발생시, I/O APIC는 인터럽트를 INtime용의 CPU에 통지합니다.
- ③Windows OS와 리얼타임 OS는 각각 전용 CPU를 가지고 있기 위해, Windows의 프로세스는 리얼타임 인터럽트나 리얼타임 프로세스에
선제 될 것은 없습니다. 한편, 리얼타임 프로세스가 Windows 프로세스에 선제 되기도 없습니다.
- ④리얼타임스레드가 모두 종료하면 레이디 상태의 리얼타임스레드는 없어져, INtime용 CPU는 다음의 리얼타임 인터럽트가 발생할 때까지 아이돌
태스크를 실행합니다.
- ⑤Windows와 INtime의 커넬과는 IPI와 공유 메모리를 사용해 서로 통신을 합니다.
전유(Dedicated) 모드의 특징
- INtime 실행용 CPU를 전유하기 때문에 인터럽트 응답 성능은 향상합니다.
- 하나의 CPU를 INtime가 전유하기 때문에, Windows 프로그램이 복수의 CPU를 사용해 실행할 수 없습니다. INtime의
서비스를 동작시키지 않는 상태에 대해도 Windows는 하나의 CPU만을 사용해 실행합니다.
전유(Dedicated) 모드 동작시 CPU 이미지
INtime와 Windows는 각각의 전용 CPU를 가져, 각 인터럽트 처리는 I/O APIC에 의해
통제됩니다. 그 때문에, 두 개의 OS가 비동기에게 동작합니다.
동작 모드의 판정
다음의 점에 주의해 주는 것으로 동작 모드의 판정을 실시할 수 있는：
INtime Explorer에 의한 판정
공유 모드로 동작시, Windows는 저프라이오리티스렛드에 캡슐화됩니다(OSEM). 이 스레드명은 루트
프로세스에 MAIN_THREAD로서 카탈로그 되고 있어 이 스레드의 RTHANDLE치는 항상 0
x0E30입니다. INtime Explorer에 본스레드가 존재하는 경우, 공유 모드로 동작하고 있는 것을 의미합니다.
공유
모드 동작시의 INtime Explorer 화면
공유 모드에서는 Windows 스레드가 상주하고 있어, 이 스레드가 없어지는 것은 Windows의 다운을
의미합 니다.
전유 모드에서는 Windows를 캡슐화하지 않습니다. 그 때문에 Windows 스레드 자체 존재하지 않게
됩니다. 그 때문에 INtime Explorer상에서는 MAIN_THREAD이 부정(invalid) 핸들로 되어
있습니다.
전유
모드 동작시의 INtime Explorer 화면
전유 모드에서는 Windows 스레드가 존재하지 않습니다. 아이돌 태스크가 Windows 스레드의 바뀌어에
상주합니다(RTHANDLE 0 x0268:priority 255).
INscope에 의한 판정
공유 모드와 전유 모드의 차이는 INscope에도 나타납니다. 공유 모드에서는 대부분의 시간을 사용하는 스레드는
Windows 스레드(MAIN_THREAD)입니다만, 전유 모드에서는 아이돌
태스크(0x0268)가 됩니다.
동작 모드의 설정 방법
- 공유
모드 디폴트의 설정이 공유 모드입니다. 통상의 Windows 인스톨을 실시해, 설정을 실시하지 않는 경우 디폴트 설정으로서 공유 모드로
동작합니다.
- 전유
모드 전유 모드를 구축할 때 필요한 조건이 있습니다. .CPU
전유 모드의 설정 순서
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